Проблема пищевых отходов остается одной из самых острых в мире — более 30% урожая портятся еще до того, как попадают на стол потребителей. Особенно это касается свежих овощей и фруктов, которые быстро теряют товарный вид и питательные свойства после сбора урожая. Традиционные методы хранения, такие как охлаждение, требуют значительных энергозатрат и инфраструктуры, что делает их недоступными для многих фермеров в развивающихся странах. Однако новое исследование ученых Массачусетского технологического института (MIT) и Сингапурско-Массачусетского альянса по исследованиям и технологиям предлагает альтернативное решение — использование микроигл для доставки мелатонина непосредственно в ткани растений.
Технология основана на применении микроигл из шелкового фиброина — биосовместимого и биоразлагаемого материала. Эти микроиглы способны проникать через защитный восковой слой растений, не повреждая их, и доставлять строго дозированное количество мелатонина — гормона, который естественным образом вырабатывается растениями и участвует в регуляции их старения. В отличие от опрыскивания или замачивания, которые не дают равномерного распределения вещества, микроиглы обеспечивают точное воздействие, что повышает эффективность метода.
В ходе эксперимента исследователи обработали микроиглами с мелатонином свежесрезанные листья пак-чой — популярного в Азии овоща, известного своей скоропортящейся природой. Результаты оказались впечатляющими: при комнатной температуре обработанные растения сохраняли свежесть на четыре дня дольше, чем контрольная группа, а в условиях холодильника разница составила 10 дней. Это означает, что технология может значительно увеличить время, в течение которого овощи остаются пригодными для продажи и употребления в пищу.
Важно подчеркнуть, что используемые дозы мелатонина крайне малы и полностью метаболизируются растениями, поэтому они не влияют на безопасность продукта для потребителей. Кроме того, шелковые микроиглы разлагаются естественным образом, что делает технологию экологически безопасной.
Ученые также изучили молекулярные механизмы, лежащие в основе эффекта мелатонина. Оказалось, что гормон стимулирует антиоксидантную активность в тканях растений, замедляя разрушение хлорофилла и подавляя стрессовые реакции, которые обычно ускоряют старение. Это открывает перспективы для дальнейших исследований, направленных на оптимизацию метода для других культур.
Однако перед массовым внедрением технологии предстоит решить ряд практических вопросов. В текущем эксперименте микроиглы наносились вручную, но для крупных сельскохозяйственных предприятий потребуется автоматизация процесса — например, с помощью дронов или специальных тракторов. Кроме того, необходимо снизить стоимость производства микроигл, чтобы метод стал экономически выгодным для фермеров.
Ранее диетолог назвал неочевидную ошибку при употреблении фруктов — их нужно есть перед основным приемом пищи.